插齿滚齿剃齿的误差分析

插齿加工常见误差产生原因及消除方法一、齿距累积误差较大（一）属于机床方面产生的原因1、工作台和刀架的蜗杆蜗轮副的蜗杆轴向窜动过大；2、工作台和刀架的蜗杆蜗轮副由于长期使用，齿面磨损，导致啮合间隙过大；3、径向进给的丝杆、弹簧在切削加工时弹力不够；4、工作台和刀架体的蜗杆蜗轮副中，尤其蜗轮的齿面有研损现象和齿面有磕碰毛刺；5、工作台主轴与工作台的1：20的圆锥导轨接触过松，工作台主轴在转动时有浮动现象，定心不好；6、让刀不稳定；7、刀架体齿条套筒的镶条松动；8、自动径向进给凸轮的等半径（r79±0.005）部分径向跳动超差；9、插齿刀刀轴φ31.743圆柱面上有拉毛现象，插齿刀在禁固后歪斜或定心不正；10、机床传动链中的零件尤其是工作台蜗轮和刀架蜗轮的精度已丧失；11、机床的几何精度项目中有关项目超差，其中影响较大的有：（1）工作台的端面跳动，（2）工作台锥孔中心线的径向跳动，（3）刀架体刀具主轴定心轴径的径向跳动。

消除方法：1、重新调整蜗杆的轴向窜动，使窜动量在0.003-0.008范围内；2、配磨调整垫片，使蜗杆蜗轮副的啮合间隙在0.02-0.05范围内，必要时修复蜗轮，重配蜗杆；3、调整弹簧力；4、用油石修磨或用刮刀刮削，如损伤较大，可考虑重新滚齿、研齿，以恢复蜗轮的精度，这时应重新配制蜗杆；5、修刮圆锥导轨面，使圆锥导轨面的接触情况硬于平面导轨，且要求接触均匀，修刮时要求以100N左右的力用500mm的撬杠转动工作台时，在旋转一周中应无过轻或过重的感觉；6、调整让刀机构，使让刀量在0.3-0.5的范围内，并且每次让刀的复位精度不大于0.01mm；7、调整镶条；8、重新修磨凸轮使其在0.005范围内；9、用油石磨去拉毛毛刺；10、重新修复蜗轮严重丧失精度时，应考虑更换蜗轮；11、修复工作台和刀架体的相关零件。

（二）属于刀具方面产生的原因1、插齿刀刀齿刃部已钝或有磕碰；2、插齿刀刀齿本身精度不合格；3、插齿刀的基准孔及端面精度超差。

插齿与滚齿生产质量和精度基本相当，生产率和应用范围等方面又各自有其特点。

现分析比较如下：
一、插齿的加工质量：
1、插齿的齿形精度比滚齿高。

这是因为插齿刀在制造时，可通过精度磨齿机获得精确的渐开线齿形。

2、插齿后的齿面粗糙度值比滚齿小。

其原因是插齿的周进给量通常较小，插齿过程中包络齿面的切削刃数较滚齿多，因而插齿后的齿面粗糙度小。

3、循齿的运动精度比滚齿差。

因为在滚齿时，一般只是滚刀某几圈的刀齿参加切削，件上所有齿槽都是这些刀齿切出的；而插齿时，插齿刀上的各刀齿顺次切削工件各齿槽，而，插齿刀上的齿距累积误差将直接传给被切齿轮；另外，机床传动链的误差使插齿刀麓产生的转角误差，也使得插齿后齿轮有较大的运动误差。

4、插齿的齿向误差比滚齿大。

捆的齿向误差主要决定于插齿机主轴往复运动轨迹与工作台回转轴线的平行度误差。

插齿Z复运动频率高，主轴与套筒的磨损大，因此插齿的齿向误差常比滚齿大。

二、插齿的生产率：
切制模数较大的齿轮时，插齿速度要受插齿刀主轴往复运动惯性币床刚性的制约，切削过程又有空程时间损失，故生产率比滚齿加工要低。

怛在加工小模数、联齿、齿宽窄的齿轮时，插齿生产率会比滚齿高。

三、插齿的应用范围：
从上面分析可知，插齿适合于加工模数小、齿宽较小、工作平蓍要求较高而运动精度要求不太高的齿轮。

尤其适用于加工内齿轮、多联齿轮中的小齿轮、条及扇形齿轮等。

但加工斜齿轮需用螺旋导轨，不如滚齿方便。

剃齿加工分析剃齿加工是齿轮的一种精加工方法，它加工精度高，表面粗糙度好，生产效率高，因而得到很广泛的应用。

不过在剃齿加工中存在的误差长期以来是关心的研究的一个方面，本文从剃齿中齿形和齿向的两个方面误差产生原因及采取的措施作一些分析。

剃齿原理剃齿是根据一对轴线交错的螺旋齿轮相啮合的原理进行加工的。

如图一所示，Ⅰ为螺旋角为β1的左旋齿轮，Ⅱ为螺旋角为β2的右旋齿轮，两轮的轴交角为θ。

Ⅰ为有动轮（即剃齿刀），带动Ⅱ（即工件）旋转。

两者在啮合点P 的圆周速度分别为V1和V2，两圆周速度的法向分量和切向分量分别为V1n 、V2n 及V1t 、V2t ，根据螺旋齿轮的啮合条件，法向分量必须相等，即V1n=V2n ，而切向分量不相等，齿面间存在相对滑动。

其滑动速度为两切向分速度代数和，即Vp=V1t ±V2t （“+”号用于两者螺旋方向相同时，“-”用于两者螺旋方向相反时）。

由此可推算出滑动速度，即剃齿加工时的切削速度为：θβπsin cos 1000211n d Vp =式中： d1----------剃齿刀直径，㎜n1----------剃齿刀转速，r/minβ2---------工件螺旋角θ----------两轮轴线交角图1 图2 由螺旋齿轮啮合原理知，剃齿刀与工件两者啮合是点啮合时，可以通过纵向进给运动来完成整个齿宽上齿面的剃削。

另一方面，剃齿时剃齿刀与工件齿面是无侧隙双面啮合，刀齿的两侧面都能进行切削，但作用力是不相同的。

如图二所示，刀刃两侧的切削角不同，A 侧面为锐边同一个具有正前角，B 侧面为钝边具有负前角。

显然，剃削主要发生在具在正前角的A 侧面，B 侧面切削差以挤压擦光为主，当剃齿刀反向旋转时，两侧刀刃所起的作用随之变换。

剃齿原理（1）齿形误差生产实践表明，采用理论正确的渐开线齿形的剃齿刀，不能剃出准确的渐开线齿形的齿轮，它经常会在节圆附近出现齿形中凹，如图3a所示，凹入深度0.03㎜左右，通常称“齿形中凹”现象，即中凹误差。

剃齿误差
1 剃齿精度及其误差变化
由于剃齿的痕迹是沿轮齿的横方向，因此可以修正掉剃前切齿的刀痕，修正工件的齿形和齿向误差。

当剃齿刀的齿不固定在与工件某一齿相啮合时，还能较好地修正工件的齿距误差。

但是，由于剃齿时不存在强制性的啮合运动，不能将工件左、右啮合线上大小相等、方向相反的误差消除，所以剃齿不能修正工件的周节累积误差，对其他误差的修正能力也有限，而且剃齿精度很大程度上取决于剃前工件的加工精度。

通常，剃前工件的精度只能比剃后要求的精度低一级，并应具有较小的周节累积误差。

在相同的条件下，剃齿后斜齿轮的精度通常高于直齿轮，因此在精度要求相同时，剃前直齿轮的精度应高于剃前斜齿轮。

滚齿机的加工误差分析与修正引言滚齿机是一种用于生产齿轮的重要工具，其精度对于齿轮的质量和性能起着至关重要的作用。

然而，由于各种因素的影响，滚齿机在实际加工过程中可能存在一定的误差。

本文将对滚齿机的加工误差进行分析，并介绍一些常见的修正措施，旨在帮助读者更好地理解和解决滚齿机加工误差的问题。

一、滚齿机加工误差的来源在滚齿机的加工过程中，存在许多可能引起加工误差的因素。

以下列举了一些常见的误差来源：1. 设备误差：滚齿机自身的结构、精度以及磨合程度会对加工精度产生影响。

2. 切削条件误差：包括切削速度、进给速度、工具刃磨质量等方面的误差。

3. 材料误差：齿轮所选用的材料、材料的硬度等也会对加工精度产生一定的影响。

4. 操作误差：操作人员的技术水平和经验程度也会对加工误差产生影响。

二、滚齿机加工误差的种类与影响滚齿机加工误差主要体现在以下几个方面：1. 齿形误差：用于刻画齿轮齿形曲线与理论齿形曲线之间的差异。

2. 齿距误差：指齿轮齿距与理论齿距之间的差异。

3. 轴向误差：表示齿轮齿高或齿距轴线与轴线的垂直度误差。

4. 转动误差：表示齿轮齿面转动中心与理论转动中心之间的差异。

这些加工误差在一定程度上会影响齿轮的传动性能和寿命，因此非常值得我们关注和解决。

三、滚齿机加工误差的修正措施为了确保滚齿机加工出的齿轮达到要求的精度，我们可以采取以下一些修正措施：1. 设备维护：定期检查和维护滚齿机的机械部件，保证其正常工作状态和精度。

2. 切削条件调整：优化切削参数，如切削速度、进给速度等，以减小加工误差。

3. 工具选择与刃磨：选择合适的切削刀具，并定期对刀具进行质量检查和刃磨操作，确保刀具的几何精度和尺寸精度。

4. 材料选择：选择适当的齿轮材料，材料的硬度、耐磨性等特性应符合实际使用要求。

5. 操作培训：加强操作人员的培训和技术指导，提高其对滚齿机操作技术和知识的掌握程度。

这些修正措施可以辅助我们降低滚齿机加工误差，提高齿轮的加工质量和性能。

滚齿误差及原因分析对策图表王津盛齿距误差 (2)相邻齿距误差大单个齿距误差大整个齿距误差大齿形误差 (5)各齿齿形误差形式一致窜刀后齿形变化左右侧上齿形形状不一致但同侧齿形形状一致差各齿齿形形状不同齿向误差 (12)单侧齿向多切锥度齿向两侧齿廓多切螺线角误差各齿齿向不一致两侧齿向中凹齿向波动齿面单个凹坑走刀纹不均匀台阶齿向四、径向跳动 (24)工件一圈有一次峰值工件一圈有二次峰值五、齿面粗糙度 (26)撕裂振纹单齿面粗糙六、齿厚 (27)每个齿轮之间变化周期变化随时间变化合制加工上下件不一致齿距误差当产生齿距误差时应该如何去分析相邻齿距变动量大时C只是单个齿距存在大的误差D 一圈上所有齿距都存在大的误差齿距误差的类型A、两相邻齿距误差大（采用多头滚刀）两相邻齿距间产生变动量大的原因见表1。

当被加工齿轮的齿数与多头滚刀的头数成倍数时或用多头滚刀进行高速滚削加工时，在用多头滚刀滚齿时会产生这类误差；B、两相邻齿距间变动量大（采用单头滚刀）C、单个齿距变动量大单头滚刀滚削下齿距变动量大的原因见表2。

若是齿廓的两侧左右齿面齿距变动量均大，则有可能是工作台主轴回转精度差。

表2D、全部齿距变动量大图2 齿形误差的形式齿形误差产生齿形误差的缘由如下：a滚刀的齿形误差b、滚刀一转螺旋线齿距累积误差c、滚刀安装偏心d、齿形棱度作为误差出现每个齿上的齿形误差不同D每个齿的齿形不同（当滚削的齿数是多头滚刀头数的倍数关系时）E每个齿的齿形不同（当滚削的齿数与多头滚刀头数不成倍数关系时）A每个齿的齿形相同(a)齿顶抬高(b)齿顶低头B、滚刀窜刀后齿形改变（每个齿的齿形均相同）A、B、C和D具有同样的齿形67777/77%] v窜刀后齿形发生变化表5分类原因说明优先级滚刀精度低a、滚刀精度低b、滚刀切削刃刃磨不正确1滚刀定心精度差a、滚刀定心精度低b、滚刀没有可靠锁紧1滚刀心轴精度低a、滚刀心轴外径磨损b、滚刀心轴径向跳动过大1滚刀主轴回转精度差a、滚刀主轴径跳过大；b、滚刀主轴轴向跳动过大；C、滚刀小支架侧轴承跳动过大2C、每个齿的左右齿廓上的齿形不同（同一齿侧方向上的齿形一致）通常把这种误差考虑为A类，已在前面叙述过。